Kan ultraviolett ljus användas för att desinficera mat
Ultravioletta strålar kan döda bakterier och har en viss cancerframkallande förmåga. Så, kan mat som behandlats med ultraviolett ljus ätas?
Ultraviolett ljusdefinieras som elektromagnetisk strålning med våglängder mellan 10 och 400 nanometer. I praktiska tillämpningar är emellertid den använda våglängden i allmänhet mer än 100 nanometer. UVA-våglängder mellan 315 och 409 nanometer brunnar vanligtvis huden, UVB-våglängder mellan 280 och 315 nanometer kan bränna huden och öka risken för hudcancer, UVC-våglängder mellan 200 och 280 nanometer är effektiva för att döda bakterier och UV-våglängder, 100 och 200 nanometer absorberas av syre i luften. Därför kan den bara fungera i vakuum eller åtminstone en helt syrefri miljö, vilket inte är lämpligt för praktisk sterilisering. Traditionell ultraviolett sterilisering använder en våglängd på 254 nanometer. Ultraviolett desinfektion, använder huvudsakligen lämplig våglängd av ultraviolett ljus för att förstöra DNA-molekylstrukturen i cellerna i den mikrobiella kroppen, vilket resulterar i döden av tillväxtceller eller regenerativa celler, för att uppnå effekten av sterilisering, i denna process kommer inte att verka skadligt ämnen kan den steriliserade maten ätas normalt.
Från vänster till höger är röntgenstrålar och ultraviolett ljus. Synligt ljus, infrarött ljus, ljusets våglängd ökar i sin tur. Den vanligaste steriliseringsvåglängden på 6254 nm är belägen i det bortre ultravioletta (UVC) bandet av ultraviolett ljus.
När UV-strålar absorberas av bakterier eller virus skadar de DNA, vilket gör dem oförmögna att föröka sig. När det gäller steriliseringsresultat är det samma sak som att värma eller behandla med kemikalier. Däremot värmer inte ultraviolett ljus, och det förstör inte näringsämnen - eftersom DNA inte är en näringskomponent i maten, och de ämnen som kroppen behöver förstörs inte. Dessutom kommer det inte att förstöra matens naturliga smak. Kemiska svampdödande medel eller konserveringsmedel introducerar trots allt nya ämnen och ibland medför några "lukter". De DNA-molekyler som förstörs av ultraviolett ljus kommer in i människokroppen och kommer att brytas ner och kommer inte att producera skadliga ämnen. Därför, även om ultraviolett ljus har förmågan att orsaka cancer, är mat som behandlas med ultraviolett ljus inte säker.
Varje matbearbetningsmetod kommer att ha en viss grad av "förstörelse" av mat. UV-behandling är mycket mindre skadlig än den mest konventionella uppvärmningen. För vissa livsmedel som vill stanna i sitt "naturliga tillstånd", såsom fruktjuice, har det en stor fördel.
UV:s förmåga att döda bakterier är inte bara relaterad till våglängden, utan beror också på energin som utstrålas till maten. Vid den valda våglängden på 254 nm visar den bakteriedödande effekten och energiintensiteten en sträckt S-form. Med andra ord, vid låg energi är den bakteriedödande effekten mycket dålig, eftersom bakterier eller virus, liksom människokroppen, har en viss förmåga att reparera DNA-skador. När strålningsenergin är låg repareras det skadade DNA:t i tid och bakterier och virus kan fortsätta att föröka sig. När energin är hög till viss del är DNA-reparationssystemet riktigt upptaget, och DNA-skadorna ökar kraftigt, vilket visas i makrot att bakterierna eller virusen "dödas". Utöver denna energiintensitet kommer steriliseringskapaciteten att ökas avsevärt med varje ökning. Men när den ökar i viss utsträckning kommer den in på den andra plattformen – och fortsätter att öka energin, och den bakteriedödande effekten ökar väldigt lite. Denna "svans" i steriliseringseffekt kan bero på att vissa mikroorganismer är resistenta mot UV-angrepp, eller så kan det bero på att vissa av de behandlade proverna inte kan bestrålas.
På grund av förekomsten av denna "svans" är ultraviolett sterilisering svår att uppnå en lika fullständig död som uppvärmning eller kemiska fungicider. Det används vanligtvis för att minska värdet av 4 par som "steriliseringsstandard", det vill säga en av 10,000 bakterier överlever. Pastörisering av färsk mjölk – behandlad vid 72 grader Celsius i 15 sekunder per sats – reduceras vanligtvis med fem par, det vill säga högst en av 100000 bakterier överlever. Om det är ultrahög temperatur sterilisering av normal temperatur mjölk, är det reducerade parvärdet mer än 12, nästan inga bakterier kan överleva.
Olika mikroorganismer har olika känslighet för ultraviolett ljus, och vissa kommer att dödas i stort antal vid lägre energiintensitet, medan andra kräver högre energi. Genom att sänka värdet på fyra par krävde vissa av de bakterier som testades i studien bara några tiotal joule per kvadratmeter energi, medan andra krävde mer än 300 joule per kvadratmeter. Vi vet inte vilka bakterier som finns i riktig mat och hur många av dem det finns, så vi riktar oss alltid mot den tuffaste och dödar de andra. Därför måste energiintensiteten som används vid ultraviolett sterilisering vara över 400 joule per kvadratmeter.
Steriliseringseffekten av olika steriliseringstekniker kommer att påverkas av matens fysikaliska och kemiska egenskaper. Till exempel har uppvärmning eller autoklavering, temperatur, pH och tryck stor inverkan. Vid ultraviolett sterilisering är dessa faktorer mindre viktiga. Nyckeln till UV-sterilisering är att UV-strålar kan nå bakterier, så penetration är nyckeln. Faktorer som matens sammansättning, fast innehåll, färg och andra faktorer kommer att påverka absorptionen av ultraviolett ljus, vilket påverkar tjockleken på dess penetration, vilket har stor inverkan på den bakteriedödande effekten. Om maten är enhetlig och transparent, är penetrationen av ultraviolett ljus bra, steriliseringseffekten blir bra; Tvärtom, om maten är grumlig, kommer det ultravioletta ljuset att spridas, energin kommer att minska i penetrationen och steriliseringseffekten blir dålig.
Det bör noteras att penetrationen av ultraviolett ljus är relativt svag, tjockleken på ett tryckpapper kan inte penetrera, och det kan bara döda bakterier, mikroorganismer och virus på ytan av livsmedel för livsmedelsdesinfektion och kan inte sterilisera bakterierna i det djupa lagret av mat. Det är fortfarande utmanande att få fast föda att ta emot UV-strålning jämnt i ett tunt lager. Denna medfödda defekt begränsar i hög grad dess tillämpningsområde.
Anledningen till att jag är angelägen om att använda ultraviolett desinfektion är att det kan uppnå effekten av värmedesinfektion, och kommer inte att förstöra näringsämnena och naturliga smaken i maten, och nu kommer vissa restauranger att köpa ultravioletta lampor för att desinficera ytan på tallrikar, skålar , ätpinnar och så vidare, effekten är mycket bra.
För närvarande finns det tre huvudsakliga tillämpningar av ultraviolett sterilisering inom livsmedelsindustrin
Den första är desinfektion av livsmedelsutrustning. För utrustningen stannar mikroorganismerna alltid bara på ytan, och svagheten med dålig ultraviolett penetration behövs inte akut, och fördelarna med att inte värma upp och inte införa andra ämnen (inklusive vatten) är fullt utspelade.
Den andra är förbehandlingen av vatten för bearbetning av livsmedel. För att minska de mikroorganismer som kan komma att införas i produktionsprocessen är steriliseringsförbehandling av processvatten en åtgärd som får dubbelt så bra resultat med halva ansträngningen. Jämfört med de "kemiska metoderna" för att tillsätta klor eller klorid, kan ultraviolett sterilisering utan införande av kemikalier undvika risken för steriliseringsbiprodukter och undvika lukt som orsakas av fungicider.
För det tredje, för närvarande är användningen av ultraviolett sterilisering i direkt mat huvudsakligen fruktjuice. Smaken av juice ändras lätt av värme, så "icke-termisk bearbetning" är attraktiv i juiceproduktion. Namnet på svampmedlet ensamt får inte konsumenterna att gilla det, så den ultravioletta steriliseringen som inte ändrar smaken och inte introducerar "kemisk sammansättning" har stor användning.
